Honda CB350S moottoripyörän sähköistäminen : moottorikiinnityksen suunnittelu

Abstract

Tieliikenne sähköistyy nopeaa tahtia ja polttomoottorikäyttöisistä ajoneuvoista pyritään eroon ilmasto- ja ympäristöhuolien takia. Tästä syystä tässä kandidaatintyössä tutkitaan vanhan polttomoottorikäyttöisen moottoripyörän (Honda CB350S) muuttamista sähkökäyttöiseksi. Tämän aihepiirin sisällä työssä rajaudutaan tarkastelemaan sähkömoottorin runkokiinnitystä. Moottorikiinnitys suunnitellaan VDI 2221-suunnitteluprosessia hyödyntäen. Moottorikiinnityksen prototyyppi valmistetaan 3D-tulostamalla.

Tämän työn keskeisin tutkimusmenetelmä on VDI 2221-suunnitteluprosessi. Tämän lisäksi suunnittelussa huomioidaan DFMA- (Design for Manufacturing and Assembly) näkökulmia. Suunnitteluprosessin myötä syntyneen kiinnitysrakenteen lujuusominaisuuksia arvioidaan lujuusopin elementtimenetelmällä (FEM, Finite Element Method). Lopullinen kiinnitysrakenne syntyy elementtimenetelmän tuloksiin pohjautuvien, rakenteen optimointiin tähtäävien muutoksien myötä.

Työn keskeisin tulos on suunnittelun tuloksena syntynyt moottorikiinnitysratkaisu. Tätä ratkaisua ei keretä valmistamaan tämän työn aikana, mutta kaikki valmistukseen vaadittava dokumentaatio syntyy tämän työn tuloksena. Moottorikiinnitysratkaisu valmistetaan tämän työn julkaisun jälkeen.

Road traffic is rapidly transitioning to electric power, and there is an effort to move away from combustion engine vehicles due to climate and environmental concerns. For this reason, this bachelor’s thesis examines the conversion of an old internal combustion engine motorcycle (Honda CB350S) into an electric motorcycle. Within this broader topic, the study is limited to the design of the electric motor’s frame mounting system. The motor mount is designed using the VDI 2221 design process. A prototype of the motor mounting system is produced by 3D printing.

The primary research method used in this thesis is the VDI 2221 design process. In addition, principles of Design for Manufacturing and Assembly (DFMA) are incorporated in the design of the motor mount. The structural integrity of the resulting motor mount is assessed using Finite Element Method (FEM). The final design is refined through modifications aimed at structural optimization based on FEM analysis.

The primary result of this thesis is the motor mounting solution produced through the design process. Although the solution is not manufactured within the scope of this thesis, all the documentation required for production is produced. The motor mount will be manufactured after the publication of this thesis.